CN106746814A - 一种钢渣骨料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢渣骨料的制备方法，包括以下步骤：筛选尺寸在18‑25mm的钢渣颗粒，水洗后晾干；将晾干的颗粒在2‑4MPa和35‑55℃的碳化反应釜中养护3‑5小时，得碳化钢渣颗粒；按照重量分数将30‑60％造纸淤泥、20‑30％石灰和10‑40％油页岩渣混合均匀，按照混合物与水1：0.05‑0.15的质量比加水搅拌10‑60秒后，再加入10‑25％重量分数的乳化沥青并搅拌10‑60秒得到均匀的混合物料；以碳化钢渣颗粒为核，以混合物料作包裹层，造砾成球，在4‑6MPa压力、40‑60℃和相对湿度60‑95％条件下养护20‑50分钟，即得到钢渣骨料，所得钢渣骨料吸水率低、压碎指标低、体积稳定，且制备方法简单，成本低廉。

Description

一种钢渣骨料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种钢渣骨料的制备方法，属于节能建筑材料技术领域。
背景技术
依照世界冶金工业的平均水平计算，每生产1吨粗钢大约排放0.13吨钢渣。我国现在钢渣堆存总量达10亿吨，不但占用大量耕地，而且日晒雨淋和风化作用后有害离子严重污染周边的水土环境，甚至危害人类的身体健康。为了适应钢铁工业的快速发展，近年来，各产钢国都已经将如何利用钢渣的问题提到了重要日程上来，并已经取得了一些的成果。到目前为止，钢渣综合利用主要涉及以下领域：返回冶金再用；作水泥；作筑路与回填工程材料；作农肥和酸性土壤改良剂；用于废水处理等。对钢渣进行综合利用不但能降低炼钢成本，带来直接的经济效益，而且也保护了环境，社会效益显著。但目前钢渣的综合利用率还不足15％，其中的用途之一是作混凝土骨料。但以钢渣作为混凝土骨料时存在严重的问题：(1)游离氧化镁含量高易引起体积膨胀；(2)由于经历了1650℃的高温，表层呈多孔结构，孔隙率高，吸水率高，压碎指标高。这都将严重影响混凝土的性能。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种吸水率低、压碎指标低、体积稳定的钢渣骨料的制备方法。
本发明采用以下技术方案：
一种钢渣骨料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)筛选尺寸在18-25mm的钢渣颗粒，水洗后晾干；
(2)将晾干的钢渣颗粒在2-4MPa和35-55℃的碳化反应釜中养护3-5小时，得到碳化钢渣颗粒；
(3)按照重量分数将30-60％造纸淤泥、20-30％石灰和10-40％油页岩渣混合均匀，按照混合物与水为1：0.05-0.15的质量比加水搅拌10-60秒后，再加入10-25％重量分数的乳化沥青并搅拌10-60秒得到均匀的混合物料；
(4)以步骤(2)所制得的碳化钢渣颗粒为核，以步骤(3)所得混合物料作包裹层，造砾成球，然后在4-6MPa压力、40-60℃和相对湿度60-95％条件下养护20-50分钟，即得到钢渣骨料。
优选的，所述造纸淤泥的比表面积为400～420m2/Kg，主要成分为铝硅酸钙和无水硫酸钙。
优选的，所述石灰的比表面积为340～360m2/Kg，CaO含量大于76％。
优选的，所述油页岩渣的比表面积为350～380m2/Kg，主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3。
优选的，所述乳化沥青的固体质量含量大于50％。
本发明的有益效果：
(1)本发明所提供的方法将钢渣颗粒中易引起体积安定性不良的游离氧化镁和氧化钙转变为碳酸钙和碳酸镁，从而保证了所制备的钢渣骨料体积安定性良好。
(2)本发明所提供的方法将造纸淤泥、石灰和油页岩渣混合物料包裹钢渣颗粒，并加入乳化沥青防止开裂，从而所制备的钢渣骨料结构致密，吸水率低，压碎指标低。
(3)本发明所制备钢渣骨料球形度高，工作和易性好。
(4)本发明所提供的制备方法简单方便，成本低廉。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
一种钢渣骨料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)筛选尺寸在18-25mm的钢渣颗粒，水洗后晾干；
(2)将晾干的钢渣颗粒在2.2MPa和40℃的碳化反应釜中养护4.5小时，得到碳化钢渣颗粒；
(3)按照重量分数将58％造纸淤泥、23％石灰和19％油页岩渣混合均匀，按照混合物与水为1：0.13的质量比加水搅拌50秒后，再加入20％重量分数的乳化沥青并搅拌50秒得到均匀的混合物料；
(4)以碳化钢渣颗粒为核，混合物料作包裹层，造砾成球，然后在5.5MPa压力、55℃和相对湿度90％条件下养护45分钟，得到钢渣骨料。
所述造纸淤泥的比表面积为400m2/Kg，主要成分为铝硅酸钙和无水硫酸钙。所述石灰的比表面积为340m2/Kg，CaO含量大于76％。所述油页岩渣的比表面积为350m2/Kg，主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3。所述乳化沥青的固体质量含量大于50％。
按照GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》测得钢渣骨料的压碎指标为13.2％，吸水率为1.47％。以所制备的钢渣骨料代替50％天然骨料，按照GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》测28天混凝土抗压强度达C30要求。
实施例2
一种钢渣骨料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)筛选尺寸在18-25mm的钢渣颗粒，水洗后晾干；
(2)将晾干的钢渣颗粒在3.6MPa和45℃的碳化反应釜中养护3.5小时，得到碳化钢渣颗粒；
(3)按照重量分数将40％造纸淤泥、25％石灰和35％油页岩渣混合均匀，按照混合物与水为1：0.08的质量比加水搅拌30秒后，再加入15％重量分数的乳化沥青并搅拌40秒得到均匀的混合物料；
(4)以碳化钢渣颗粒为核，混合物料作包裹层，造砾成球，然后在4.2MPa压力、45℃和相对湿度65％条件下养护25分钟，得到钢渣骨料。
所述造纸淤泥的比表面积为420m2/Kg，主要成分为铝硅酸钙和无水硫酸钙。所述石灰的比表面积为360m2/Kg，CaO含量大于76％。所述油页岩渣的比表面积为380m2/Kg，主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3。所述乳化沥青的固体质量含量大于50％。
按照GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》测得钢渣骨料的压碎指标为12.7％，吸水率为1.35％。以所制备的钢渣骨料代替50％天然骨料，按照GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》测28天混凝土抗压强度达C30要求。
对照例：
将选铁后的钢渣过筛，取粒径介于18～25mm的颗粒用高压水冲洗，自然晾干；按照GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》测得钢渣颗粒的压碎指标为18.7％，吸水率为11.3％。以此钢渣颗粒代替50％天然骨料，按照GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》测28天混凝土抗压强度达C15要求。

Claims (5)

1.一种钢渣骨料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)筛选尺寸在18-25mm的钢渣颗粒，水洗后晾干；
(2)将晾干的钢渣颗粒在2-4MPa和35-55℃的碳化反应釜中养护3-5小时，得到碳化钢渣颗粒；
(3)按照重量分数将30-60％造纸淤泥、20-30％石灰和10-40％油页岩渣混合均匀，按照混合物与水为1：0.05-0.15的质量比加水搅拌10-60秒后，再加入10-25％重量分数的乳化沥青并搅拌10-60秒得到均匀的混合物料；
(4)以步骤(2)所制得的碳化钢渣颗粒为核，以步骤(3)所得混合物料作包裹层，造砾成球，然后在4-6MPa压力、40-60℃和相对湿度60-95％条件下养护20-50分钟，即得到钢渣骨料。
2.根据权利要求1所述的钢渣骨料的制备方法，其特征在于，所述造纸淤泥的比表面积为400～420m2/Kg，主要成分为铝硅酸钙和无水硫酸钙。
3.根据权利要求1所述的钢渣骨料的制备方法，其特征在于，所述石灰的比表面积为340～360m2/Kg，CaO含量大于76％。
4.根据权利要求1所述的钢渣骨料的制备方法，其特征在于，所述油页岩渣的比表面积为350～380m2/Kg，主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3。
5.根据权利要求1所述的钢渣骨料的制备方法，其特征在于，所述乳化沥青的固体质量含量大于50％。
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